Secara khusus, mereka adalah transistor film tipis indium gallium oksida (a-IGZO) amorf yang diusulkan untuk bentuk DRAM, di mana kepadatan memori dapat ditingkatkan dengan menumpuk transistor.
Masalahnya adalah resistansi antarmuka antara elektroda logam dan saluran IGZO bisa berlebihan.
Diketahui bahwa memasukkan hidrogen ke dalam antarmuka dapat membuat perubahan yang secara permanen mengurangi resistensi antarmuka ini, dan cara untuk menyebarkan gas ke bawah melalui lapisan atas ke antarmuka telah ditemukan sebelumnya, menurut Tokyo Tech, namun ini merupakan proses multi-langkah. dan tidak praktis dengan transistor film tipis bertumpuk.
Tim Tokyo memilih paladium sebagai logam kontak sumber dan pembuangan, yang sangat baik dalam menyerap hidrogen di antara atom-atomnya.
Selama elektroda muncul ke permukaan lapisan di dekat transistor, paladium bertindak sebagai sumbu, menghantarkan hidrogen ke antarmuka penting dari dalam logam.
“Metode ini memerlukan logam yang memiliki laju difusi hidrogen dan kelarutan hidrogen yang tinggi untuk mempersingkat waktu pasca-perawatan dan mengurangi suhu pemrosesan,” kata peneliti Masatake Tsuji, dari Pusat Penelitian Strategi Elemen MDX Tokyo Tech. “Kami menggunakan paladium karena paladium memenuhi peran ganda dalam mengkatalisis disosiasi dan transpor hidrogen, menjadikannya bahan yang paling cocok untuk injeksi hidrogen dalam semikonduktor oksida amorf pada suhu rendah, bahkan pada kontak internal yang dalam.”
Dalam pembuktian konsep, transistor film tipis IGZO dengan elektroda paladium film tipis dibuat, dan diberi perlakuan panas pada suhu 150°C selama 10 menit dalam atmosfer hidrogen 5%.
“Pengujian menunjukkan bahwa resistensi kontak TFT berkurang dua kali lipat. Selain itu, mobilitas pembawa muatan meningkat dari 3.2cm2/V/s menjadi hampir 20cm2/V/s,” menurut universitas tersebut. “Selain itu, metode ini menjaga stabilitas TFT, sehingga tidak menimbulkan efek samping akibat difusi hidrogen dalam elektroda.”
Selain itu, tim memilih ZnO-SiO2 sebagai lapisan pasivasi di atas transistor karena kemampuannya untuk memblokir kotoran dan air dari saluran, dan juga untuk memblokir hidrogen sehingga paladium adalah satu-satunya jalan menuju antarmuka.
Karya ini diterbitkan sebagai 'Pendekatan pembentukan resistansi kontak rendah pada antarmuka terkubur dalam transistor film tipis oksida: pemanfaatan jalur hidrogen yang dimediasi paladium' di ACS Nano.